JPS6243249B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気ヘツドの製造方法に関し、すでに
薄板となつた金属磁性材料より磁気ヘツドを形成
する場合について、その能率的でかつ正確なギヤ
ツプ形成が容易な製造方法を提供することを目的
とし、主としてビデオヘツドをその対象とする。

従来より金属磁性材料でビデオヘツドを作成す
る場合、バルク素材から単体構造のヘツドコアが
作成される場合がほとんどである。ビデオ帯域で
のうず電流による表皮深さ（数μｍ以下）を考え
ると、金属磁性材料の特性が十分に生かされるた
めには、ヘツドコアとしては上記表皮深さの程度
の厚みの積層構造が必要となるが、ほとんどの場
合あえて単体構造がとられるのは、単体構造にす
ることにより、製造法上の自由度が比較的大きく
なり高精度のナローギヤツプ、ナロートラツクが
量産的に得やすい手法をとることが出来るからで
ある。特にトラツク巾方向にのびたコアブロツク
状態でギヤツプ形成を行つてしまつてのちに所定
厚さにスライスする手法は高精度のナローギヤツ
プ形成に大きく貢献して来た。しかしながら近年
になつてセンダスト等の難加工性材料の薄板が作
成される様になり、更にはアモルフアス磁性材の
様にその製法上薄板リボンとしてしか作成出来な
い材料が現われるに至つて、すでにビデオトラツ
ク巾（数10μｍ以下）なみの厚さになつた材料か
ら出発してビデオヘツドコアを高精度に形成する
技術が重視される様になつた。

この様なトラツク巾オーダーの薄板よりヘツド
コアを構成するには従来より第１図ａに示す方法
がとられて来た。すなわち磁性薄板２は適切な非
磁性補強材１及び３によりサンドウイツチ状に接
合されたのちコイル巻装窓４がもうけられてコア
ハーフとなる。このコアハーフはベース半体５に
接着され、ベースともどもギヤツプ形成面６の鏡
面加工が行われるとともに、同じくギヤツプ形成
面６に対してギヤツプスペーサーとなるガラス膜
等（図示せず）の形成が行われる。この様に準備
された一対のヘツド半体は次にギヤツプ形成面ど
うしで付き合されてねじ７によつてしめつけ接合
される。

この様な従来例の欠点としては、左右のトラツ
ク合せがむづかしく、特にナロートラツクになつ
たときそれが顕著であること、ナローギヤツプが
困難であり、同時にギヤツプ近傍が左右で強固に
接合されていないので経時変化を発生し易いこ
と、製法自体量産性に欠けること等が挙げられ
る。又この方法ではギヤツプが角度をもつたアジ
マスヘツドを作ることが非常に困難であり、大き
な欠点である。

第１図ａの例では補強材１，３は非磁性である
が、ヘツドコアの能率を向上させるために、ここ
にフエライト等の酸化物磁性体が用いられること
もある。ただしこの場合フエライト部自身は当然
記録再生可能なフロントギヤツプを形成してはな
らないので、第１図ｂにそのヘツド摺動面の一部
を示す様にフエライト部にはノツチが入れられな
ければならない。しかしこの様な従来例ではこの
ノツチを高精度に入れるのが困難であり、又入れ
られたノツチをガラスの様にテープ摺動上問題を
起しにくい素材で押し込めるのが非常に困難であ
る。従つて通常このノツチは空間のままにされ、
テープ摺動時テープかすやごみがこのノツチに集
積し易く、いわゆるヘツドづまりの大きな原因と
なる。又この空間のためにフロントギヤツプ近傍
の耐摩耗性がいちじるしく劣る。

本発明は以上の様な従来例の問題点を解決する
ためになされたもので、以下、本発明の実施例を
図に基づいて説明する。基本的にはコアブロツク
を積層により形成し、この状態でギヤツプ形成を
行つてのちスライスを行うものである。まず第２
図に示す様に直方体の磁性体フオライトブロツク
８の上面にフエライトブロツク長手方向と直交す
る方向に一定間隔９のノツチみぞ１１を一対づつ
一定の対間隔１０で複数対設ける。このノツチみ
ぞ形状は磁気ヘツドの最終所望形状により変る
が、本例ではその断面を長方形としている。又対
の数はここでは４対としているが、この場合以降
の説明より明らかな様に４本のギヤツプドバーが
形成される。この様なノツチみぞ入りの複数のフ
エライトブロツク８を第２図の様に金属磁性体薄
板リボン（以下磁性薄板と略記する）１２をその
側面にはさむ様にして交互にガラス接合する。こ
のとき磁性薄板１２の外形形状はフエライトブロ
ツク８の側面と略同一の矩形とする。又ガラス接
合に際してはガラス箔をフエライトブロツクと磁
性薄板の間にはさむか又はあらかじめフエライト
ブロツク側面にガラス膜を形成した状態で加圧加
熱するのが良い。接合と同時に、又は接合後に上
記のノツチみぞをガラスでモールドを行う。この
様に接合されたものを積層プレートと称する。

以上の様に形成された積層プレートを次に第３
図に示す様にすべてのとなり合うノツチみぞ間の
等距離位置１４〜２０、及び積層プレート端部１
３，２１で切断して、切断面の仕上げ及び上面下
面の積層による凸凹を平滑化する加工等の外形整
形を行う。この様に切り出されたブロツクを積層
ブロツクと称し、第３図の２２，２３の様に切断
前に対をなしていたノツチみぞを含む２本の積層
ブロツクを後述のギヤツプドバーの対として使用
する。これにより正確なトラツク合せを行うこと
が出来る。対の積層ブロツクは第４図に示す様に
そのノツチみぞの有る側の面２４をギヤツプ面、
ノツチみぞの寄つている側の側面２５をテープ摺
動面となる様に使う。すなわち通常のビデオヘツ
ドと同様にコイル巻回窓用みぞ２６、同ワク用み
ぞ２７、及びギヤツプ形成時ガラス接合のバツク
部ガラス留め２８等の形成を行う。なおこのとき
コイル巻回窓用みぞはそのみぞ前縁２９がガラス
モールド部３０の上面部内に、後縁３１がガラス
モールド部外に在る様設定し、かつガラスモール
ド部のギヤツプ深さ３２は少くともヘツド最終形
状における所望ギヤツプ深さより大とする。最後
にギヤツプ面２４およびその背面３３を鏡平面加
工して第５図の様に積層コアブロツク半体を形成
する。ここで３４はガラスモールドされたノツチ
部、３５はフエライト、３６は磁性薄板、３７は
ガイド部である。このガイド部３７はギヤツプ形
成に際してフロントギヤツプ近傍の磁性薄板が例
えば逃げる等の理由で正しいギヤツプ、トラツク
が形成されないのを防止する為のものであり、最
終的にはこの部分は除去するものである。

次にこの様に形成した積層コアブロツク半体を
前述のガラス接合に使用したガラスの屈伏点温度
付近において焼鈍を行う。この焼鈍条件は極めて
微妙なものではなく、ガラスの残留応力が解除さ
れ、かつガラスが巨視的変形を起さない様な条件
であれば良い。この様な焼鈍を行うと、ギヤツプ
面及び同背面（第４図２４及び３３）上でフエラ
イト３５と磁性薄板３６の間に段差が発生する
（他の面においても段差は発生するがこれは後述
の様にギヤツプ形成上重要ではない）ので、この
段差を解消するためにギヤツプ面及び同背面を必
要最小量再研摩して再び平滑な鏡平面とする。

この様な焼鈍と再研摩の工程を入れる理由は次
の通りである。すなわち本発明の基本は第６図に
示す様にフエライト３８と磁性薄板３９がガラス
接合されたコアブロツク４０を付き合せてギヤツ
プ形成を行うものであるから（ギヤツプスペーサ
ーは図示せず）、第６図の４１の方向におけるフ
エライト３８と磁性薄板３９の熱処理による相対
的な伸縮関係は直ちにギヤツプ長形成精度に影響
を及ぼすものである。この実施例ではコア巾４２
を1.5mm、フエライト３８及び磁性薄板３９をそ
れぞれMn−Znフエライト及びアモルフアス磁性
体リボンとして、各ギヤツプ面及び同背面を鏡平
面加工したのち上述の焼鈍を行なつたところ、約
0.2μｍのアモルフアス部が凹となる段差が発生
した。そしてガラスの処理温度におけるギヤツプ
形成の場合もこの状態で結合され、ギヤツプは拡
大することがみとめられた。近年のビデオヘツド
のギヤツプ長精度は少くとも0.1μｍ程度は要求
されるので、上記の程度のギヤツプ長拡大は無視
し得ない。しかしながら又我々の実験によると、
上記焼鈍を行つて発生した段差を解消する為の最
少限の再研摩を行つて再びギヤツプ面及び同背面
を平滑な鏡平面に仕上げると、以後の熱処理に対
しては上記の様な段差はほとんど発生しない事が
判明し、実際のヘツド化においてもギヤツプの拡
大はほんど発生しない事が分つた。

この様な焼鈍及び再研摩がギヤツプ拡大を防止
する理由は明確でないが、可能性として考え得る
のはガラスの固化する境界条件の問題である。す
なわち、第６図４０のコアブロツクの接合部分の
表面近傍４３は元々積層時には内部の境界条件で
固化し、その後、切り出されて第６図の様に表面
近傍となつた部分である。従つてそれをガラスの
屈伏点以上に加熱して冷却すれば上記表面近傍４
３は表面近傍の境界条件に従つて固化しなおし、
加熱前とは異なる状態となり段差が生ずると考え
られる。しかしながらこの段差量はそれ以後の更
なる熱処理に対しては何回くりかえしてもほとん
ど変化しない。なぜなら同一の境界条件で熱処
理、再固化がくりかえされるからである。実験事
実もその通りであつた。そこでこの様に熱処理さ
れて表面近傍の境界条件で固化した段差を持つ表
面を再研摩する事を考えるとき、その研摩量が十
分少い場合内部の境界条件で固化した部分は露出
せず、従つて表面近傍の境界条件で固化した段差
をもたない表面が得られると考えられる。そして
この様な表面はもはや熱処理に対して段差を発生
する事のない表面であるはずである。我々の実験
では前述の熱処理により発生した0.2μｍ程度の
段差の有る表面を再研摩により平滑化するのに作
業上の理由で約15μｍ程度の研摩代が必要であつ
たが、この場合その後の熱処理による段差の発生
量は1/10以下となりビデオヘツドのギヤツプ長精
度からみて必要十分な量に押え得ることが分つ
た。

以上の様な理由により焼鈍及び再研摩がギヤツ
プ長精度向上の為に重要な役割をはたす。

次にこの様に形成した積層コアブロツク半体の
ギヤツプ面（第４図２４）にギヤツプスペーサー
層を設け、対となる積層コアブロツク半体でギヤ
ツプ接合する。ギヤツプスペーサー層の形成は例
えばガラスのスパツタリングによる膜等が適す
る。又接合の手段は第７図の様にバツク部４４に
ガラス充填し、又フロント部は、対向するモール
ドガラスを融合させて４５の様に一体化し接合す
るのが適当である。又この接合に際しては当然対
の積層コアブロツク半体間で磁性薄板部を一致さ
せ、トラツク合せを正確に行う。これまでの説明
より明らかな様に、接合する２本の半体は対加工
を行つているので、各トラツクでのトラツクずれ
は最少限に押えることができる。

以上の様に形成したギヤツプドバーを所定の位
置でスライスをして、更に第５図の３７又は第７
図４６の前記ガイド部を除去するまで前面研摩を
行うと第８図に示したヘツドコアが完成する。こ
の様に形成されたヘツドコアは第８図より明らか
な様に主コア部として磁性薄板４７がフロントギ
ヤツプ４８及びバツクギヤツプを介して主な磁気
回路を構成し、そのフロントギヤツプ４８近傍を
除いた部分に配されたフエライトコア４９が補助
コア部として磁気回路的に上記の主コア部に並列
に入る形となり、ヘツドコアバツク部の磁気抵抗
を低減させる働きをもつ。同時にこのフエライト
コア４９は摺動面全体としての耐摩耗性を向上さ
せる働きをする。更にフロントギヤツプ４８近傍
の上下のノツチ部にはモールドガラス５０が配さ
れて実効トラツク巾を決定し、フロントギヤツプ
４８の機械的安定性を維持するとともに、フロン
トギヤツプ４８近傍の摺動面の耐摩耗性を確保す
る。

ガラス材の選択に関しては、まずギヤツプスペ
ーサーガラスは正確なギヤツプ長を保障するため
に前記ギヤツプ接合時の加熱処理で屈伏しない事
が必要であり、以下述べる他の部分のガラスに応
じて適切なSi−リツチのガラスを選択すると良
い。次にフエライトブロツクと磁性薄板間の接合
用ガラス、ノツチみぞのモールドガラス及びギヤ
ツプ形成時の接合ガラス（この順に第１〜第３の
ガラスと称する）については基本的には第２第３
のガラスを同一種とし、第１のガラスをこれらよ
り高軟化温度とする。なぜなら第２のガラスはギ
ヤツプドバーの接合ガラスとしての意味も持つ
し、又ギヤツプ接合のための第２第３のガラスの
処理温度で第１のガラスはゆるんではならないか
らである。ここでギヤツプガラスとの関連として
は、その屈伏温度は上記第２第３のガラスの処理
温度より高くなければならない。磁性薄板がセン
ダスト、パーマロイ等の耐熱性を有するものの場
合、上述の通りのガラスの選択をすることは容易
である。しかしながら磁性薄板がアモルフアス磁
性体の様に比較的低い処理上限温度を有するもの
の場合、ガラスの選択は大きな制約を受ける。例
えば結晶化温度が比較的高いFe−Co−Si−Ｂ系
のアモルフアス磁性体でも耐熱温度は高々500℃
弱であるから、ガラスとしては例えばシール等の
目的で良く使用される高鉛組成の低融ガラスを用
いることとなり、その処理温度は大略450℃近傍
である。従つてこれを前記第１のガラスとして用
いた場合、この第１のガラスのゆるまない範囲で
の処理温度を有しかつ強度の有る第２、第３のガ
ラスを選択することはほとんど不可能であり、現
実的には第１〜第３のガラスを同一のものとせざ
るを得ない。しかしながらこの場合もギヤツプ接
合に当つて、鏡平面加工されたギヤツプ面背面を
同様に鏡平面加工されたブロツク体で押して規制
し加圧加熱することにより正確なギヤツプが形成
出来る。

以上説明した例では第８図５１で示した様に、
ノツチ部とフエライト部の境界線はギヤツプ４８
と平行となり、これが擬似ギヤツプを形成して不
都合を生じることがある。この場合は最初のフエ
ライトブロツクへのノツチみぞ入れに際してその
形状を第９図ａ，ｂ又は第１０図ａ，ｂの形状と
すれば良い。このときの完成ヘツドはその摺動面
形状が第１１図、第１２図の様になる。

この様に本発明は、すでにビデオトラツク巾な
みの薄さになつた金属磁性材料からビデオヘツド
を形成する方法に主眼をおくものであるが、これ
を次の様にフエライトヘツドの場合に応用する事
も出来る。すなわち一般にフエライト材料におい
ては透磁率（μと略記する）のピーク組成と飽和
磁束密度（Bsと略記する）のピーク組成が異る
ために、高μ組成により高感度なヘツドを製造し
ようとするとBsが犠性となつて高抗磁力媒体の
記録がむづかしくなる傾向にある。この場合Bs
が問題となるのは特に磁路断面積が小さくなるフ
ロントギヤツプ近傍であるので、少くともこの部
分におけるμは比較的低くともBsの高いフエラ
イトを用い、他の磁路断面積が大である部分には
Bsは比較的低くとも高μで従つてフロントギヤ
ツプ近傍の比較的低いμによるヘツド感度の低下
を補うことの出来るフエライトを配するという構
成が知られている。本発明の前記実施例において
主コア部すなわち第８図の金属磁性薄板４７を高
Bsフエライトとし、補助コア部すなわちフエラ
イトコア４９を高μフエライトとすることにより
上記の構成が実現出来る。すなわち高Bsフエラ
イトはトラツク巾の厚みで一周する磁気回路を形
成し、その高Bsは高抗磁力媒体の記録を可能に
し、その比較的低いμによるヘツド感度低下を、
フロントギヤツプ近傍以外上下に配された高μフ
エライトが補う形となる。高μフエライトによる
コアの部分はその磁路断面積を十分大きく出来る
ので、そのBsが比較的低い事は問題とならな
い。

以上の各実施例及び応用では説明の便宜上すべ
てアジマスなしのヘツドとしたが、いずれの実施
例においてもギヤツプドバーのスライス時点で所
望のアジマス角でスライスする事により容易にア
ジマスヘツドが得られる。

前述の焼鈍と再研摩の工程に関しては以上説明
した実施例にとどまらず、形成する磁気ヘツドの
主要な磁路形成部分（すなわちフロントギヤツ
プ、コイル窓、テープ摺動面等を含む部分及びそ
の近傍、ならびにバツクギヤツプ部のコイル窓に
近い近傍等）に前述の実施例の様な異種材料によ
る複合構造を与えようとする場合、これを応用す
ることが可能である。たとえば第１３図は前記第
５図のコアブロツク半体と等価なものを得る他の
方法を示したものである。すなわち５２はフエラ
イト、５３は金属磁性薄板で、これは上記フエラ
イト５２に設けられた金属磁性薄板厚よりわずか
に広い巾のスリツト中にガラスで固定されたもの
である。ここでフエライトの部分はスリツトの入
れられていない寸法５４の部分をもつて一体に続
いている。この様な場合においてもそのギヤツプ
面と同背面における２種の磁性体間の熱処理によ
る段差の問題は既述の焼鈍及び再研摩によつて解
決出来る。

以上述べたごとく本発明の磁気ヘツドの製造方
法によれば、薄板でしか磁気コア材料が得られな
い場合でも高精度で安定性の高いギヤツプ、トラ
ツク巾を有する磁気ヘツドが量産的に製造出来
る。又本発明は複合フエライトヘツドに応用出来
るので高抗磁力記録に向くフエライトヘツドが量
産的に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来例を示す斜視図および正面
図である。第２図〜第８図は本発明の一実施例を
示し、第２図〜第７図は製造手順を説明する説明
図、第８図は製造されたヘツドコアの斜視図であ
る。第９図〜第１３図は本発明の他の実施例を示
す正面図、側面図および斜視図である。 ８……磁性体フエライトブロツク、１１……ノ
ツチみぞ、１２，３６，３９，４７，５３……磁
性薄板、２４……ギヤツプ面、３５，３８，５２
……フエライト、４０……コアブロツク、４８…
…フロントギヤツプ、４９……フエライトコア、
５０……モールドガラス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 補助コア及び磁気ヘツドとしての主要な磁路
   を構成する主コアが交互にガラス接合されたコア
   ブロツクを形成する第１の工程と、上記コアブロ
   ツクのギヤツプ面及びギヤツプ面背面を略最終状
   態まで加工する第２の工程と、上記第２の工程に
   引きつづいて上記ガラス接合に用いたガラスの屈
   伏点温度近傍において焼鈍を行う第３の工程と、
   上記第３の工程に引きつづいて上記ギヤツプ面及
   び上記ギヤツプ面背面を再研摩する第４の工程
   と、この様に形成したコアブロツクをギヤツプス
   ペーサーを介してガラス接合する第５の工程を含
   むことを特徴とする磁気ヘツドの製造方法。